[发明专利]一种回转支承齿轮淬火的工艺方法

摘要

本发明公开了一种回转支承齿轮淬火的工艺方法，其主要工序是对回转支承的内圈和外圈分别进行粗车、精车、插齿、淬火和回火，淬火中的淬火设备中的感应器采用中频淬火感应器，淬火液为PAG淬火液，淬火设备中包括有旋转工座台，旋转工作台一侧设有可垂直移动的固定座，固定座一侧的水平侧板上架设有水平移动的滑座，滑座上固定安装有驱动中频淬火感应器和辅助定位导杆运行的变压器，中频淬火感应器前端部的感应头为梯形，感应头与其对应的齿沟配合时应留有耦合空隙；淬火的过程中通过对中频感应器与齿沟之间的耦合间隙、电流透入深度、齿沟线速度、淬火液的温度和浓度等工艺参数的设定和调整。本发明提高了淬火质量，特别适合材料为50Mn或42CrMo，齿轮模数大于6的淬火要求。

主权项

一种回转支承齿轮淬火的工艺方法，其主要工序是对回转支承的内圈和外圈分别进行粗车、精车、插齿、淬火和回火，其特征在于：所述淬火中的淬火设备中的感应器采用中频淬火感应器，淬火液为PAG淬火液，淬火设备中包括有旋转工座台，所述旋转工作台一侧设有可垂直移动的固定座，所述固定座一侧的水平侧板上架设有水平移动的滑座，所述滑座上固定安装有驱动中频淬火感应器，所述中频淬火感应器前端部的感应头为梯形，所述感应头与其对应的齿沟配合时应留有耦合空隙，所述辅助定位导杆与中频淬火感应器前端部的感应头并列，且均固定安装在滑座伸出的固定杆上；其利用上述淬火设备淬火的具体工艺步骤如下：（1）、首先对待淬火工件的运动精度，中频感应器的位置移动进行调控，将待淬火工件平放在旋转工作台上，由数控电机控制旋转工作台做精度较高的断续运动，从而控制带淬火工件的运动精度，通过滑座在水平侧板上的移动、固定座的垂直移动，实现了中频感应器位置的调控；（2）、将待淬火工件清洁干净，不得残留加工残留物和其它附着物、油污，吊装上淬火设备上，安放妥当后，用百分表检测工件的外圆径向跳动，跳动控制在0.1mm之内，用压板对称四点压紧工件，每次安装工件前对工作台也要进行清洁；（3）、调整中频淬火感应器的感应头与待淬火工件齿沟之间的间隙，用塞尺检测中齿沟与其配合的频淬火感应器的感应头之间的间距，控制感应头的底端与其对应的齿根位置之间的耦合间隙h3、感应头的两侧与其对应的齿沟位置的耦合间隙h5和感应头顶部与其对应的齿顶位置的耦合间隙尺寸h4的尺寸，如：控制感应头的底端与其对应的齿根位置之间的耦合间隙h3和感应头的两侧与其对应的齿沟位置的耦合间隙h5不受模数影响，一般取h3= 1.5～2mm，h5= 1.25～1.5mm，而感应头顶部与其对应的齿顶位置的耦合间隙尺寸h4需根据待淬火工件的齿轮模数来确定；（4）、通过温度仪进行监控调整PAG淬火液的温度，通过冷却塔将PAG淬火液温度控制在40±10℃，通过折光仪配合粘度测定法、真实浓度测定法检测PAG淬火液浓度，通过PAG淬火液中加入水将浓度控制在9±1%；（5）、调整中频淬火设备感应频率及电压、电流输出参数，中频感应器的工作频率取决于淬火深度，一般取的电流透入深度是淬硬层深度的2倍，回转支承齿面淬火深度为3～5mm，计算频率范围在7～2.5KHz，具体取值根据淬火温度相关；同时就齿圈整体而言，淬火方式是断续的，中频感应器在加热淬火后，将通过工作台旋转，采用间隔2～3齿的方式循环淬火，这个循环方式可以通过设备数控方式进行设置，过程中配合淬火设备中的辅助定位导杆，可确保每次淬火感应器旋转后相对齿形的位置一致，而且由于中频感应器运动也不是连续匀速的，考虑到淬火前后的齿轮自身温度状态，因此中频感应器开始在齿的端面前停留2～3秒，给工件预热，然后以均匀的速度大约在1.5mm/s左右的速度淬火，出口端停留1秒左右时间；（6）、按照步骤(5)对待淬火工件的所有齿沟进行淬火后，检查淬火硬度和外表质量，合格后进行首件加工，首件检测后方可批量生产，在批量生产过程中注意每班过程参数记录，用统计分析方法，逐步控制过程工艺参数，淬火后10小时之内必须进行回火处理，回火温度190±10℃，保温2个小时，空冷，再次检验。